Design of Complex Fault Detection and Isolation for Sensor and Actuator by Using Unknown Input PI Observer

미지 입력 PI 관측기를 이용한 센서 및 구동기의 복합 고장진단

In this paper, a fault diagnosis method using unknown-input proportional integral (PI) observers including the magnitude of actuator failures is proposed. It is shown that actuator failures are detected and isolated perfectly by monitoring the integrated error between the actual output and the estimated output using an unknown-input PI observer. Also in presence of complex actuator and sensor failures, these failures are detected and isolated by multiple unknown-input PI observers perfectly.

본 논문에서는 미지입력 외란에 대해서 강인한 새로운 형태의 고장 진단법을 제안한다. 시스템에 구동기만의 고장이 있는 경우는 한 개의 Luenberger 형태의 미지입력 PI 관측기의 설계에 의해 관측 적분 오차를 이용함으로서 구동기의 고장진단이 가능하고, 완벽한 분리가 이루어짐을 보이며, 복합적인 구동기 및 센서의 고장의 경우에는 다중 미지입력 PI 관측기를 출력의 개수만큼 설계함으로서 완벽한 고장진단 및 분리가 이루어짐을 제안한다.